DESAFÍO:
Un importante fabricante del Medio Oeste de EE. UU. de materia prima para la fabricación de chips LCD necesitaba ampliar sus operaciones de fabricación para adaptarse a un aumento sustancial de su actividad. Ya contaban con dos plantas a plena capacidad, por lo que decidieron construir una nueva planta que duplicaría con creces la producción de sus operaciones actuales. Además de la necesidad de nuevas instalaciones, el cliente industrial tenía varios requisitos energéticos críticos. Uno de ellos era la máxima fiabilidad del servicio, debido a la pérdida estimada de millones de dólares en ingresos si se produjera un tiempo de inactividad significativo. El otro requisito era un plazo de entrega inusualmente corto para investigar, diseñar, adquirir, probar y poner en marcha el sistema de distribución de energía más adecuado para la aplicación. Tras una investigación exhaustiva, el cliente industrial encontró una ubicación cerca de sus instalaciones y una empresa de servicios públicos municipal dispuesta a asumir el reto de un plazo de entrega corto.
SOLUCIÓN:
La empresa municipal de servicios públicos pronto determinó que necesitaba un sistema de restauración de alimentadores que pudiera detectar y aislar automáticamente un problema eléctrico sin necesidad de enviar personal. La empresa investigó a algunos de los proveedores más conocidos de equipos de automatización de distribución de la industria. Tras numerosas propuestas, se eligió a G&W Electric porque ofrecía una solución probada en campo y estaba dispuesta a colaborar estrechamente con los ingenieros de la empresa para adaptarse a sus requisitos específicos. El sistema de automatización de distribución Lazer® de G&W Electric ofrecía un paquete prediseñado de ambos sistemas de campo.
Dispositivos de conmutación y el paquete de control completo, que ofrecen una solución integral. La solución consistió en la solución de automatización Lazer, compuesta por dos reconectadores aéreos y cuatro interruptores pedestal, todos con controles SEL.
Configuración del sistema:
El nuevo emplazamiento industrial ya contaba con dos líneas aéreas de distribución de 35 kV en las inmediaciones. El municipio decidió derivar estas líneas y alimentar la nueva planta industrial de forma subterránea mediante cuatro interruptores tipo pedestal. La nueva planta se dividió en 12 cargas independientes, con tres cargas alimentadas a través de cada interruptor.
Se instalaron reconectadores (tipo G&W Viper-ST con controles SEL-651R) en las dos líneas aéreas, uno alimentando dos interruptores y el otro alimentando los dos interruptores restantes (Figura 1). Uno de los interruptores tenía un punto normalmente abierto que conmutaba automáticamente de una fuente a otra en caso de problema.
Los interruptores (tipo G&W PNI) incorporaban dos vías de fuente (línea) automatizadas y tres vías de carga trifásicas (Figura 3). Cada interruptor de la vía de fuente se controlaba con un relé SEL-451 e incorporaba un mecanismo de almacenamiento de energía para conmutación de alta velocidad. Un SEL RTAC, ubicado en uno de los gabinetes de control de interruptores tipo pedestal, servía como control maestro para la reconfiguración tras una falla (Figura 4). Cada interruptor contaba con una forma adicional de proteger los transformadores de potencial, ubicados en un gabinete lateral. Estos transformadores de potencia proporcionaban valores de voltaje y alimentación en tiempo real para los controles. Se instaló un sistema de respaldo de batería en caso de un corte de energía generalizado y prolongado.
Operación:
El sistema automatizado operaba como un circuito abierto, con interrupción por falla en los reconectadores de alimentación. Al detectar una falla o una pérdida de voltaje, el reconectador de línea se abría para solucionarla. Los indicadores de falla en las vías de los interruptores se conectaban a través de los relés al controlador RTAC. El controlador determinaba entonces la ubicación de la falla, lo que activaba los sensores. Una vez localizada la falla, el controlador abría rápidamente los interruptores más cercanos para aislar la sección fallada y cerraba el interruptor de punto medio, si era necesario, para permitir el flujo de energía a todas las cargas. Finalmente, el reconectador se cerraba de nuevo en el circuito reconfigurado para restablecer la energía. Esto permitía reactivar todas las cargas mientras la sección de línea fallada permanecía aislada. Consulte el diagrama a continuación para ver el diseño del sistema.
Resultados de la solución:
El sistema se programó y probó completamente en G&W antes de su envío. Se confirmaron todos los escenarios de reconfiguración y se verificó que el tiempo de reconfiguración fue inferior a un segundo. Los interruptores y reconectadores se instalaron en el sitio y están en pleno funcionamiento.
